基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法，包括電容傳感器漏水檢測儀、集中監(jiān)測裝置、云服務中心；電容傳感器漏水檢測儀安裝變電站房屋頂上，電容傳感器漏水檢測儀與集中監(jiān)測裝置之間采用有線或無線傳輸數據；集中監(jiān)測裝置與云服務中心通過有線或無線方式傳遞數據信息；單電容極板與房屋鋪設的鋼筋條構成電容器，防水層就是電容器極板間的電介質，若防水層發(fā)生滲漏，水的浸入將會引起防水層介電常數變大，極板問輸出電容值也將變大，這樣根據電容量的變化就可判斷房屋是否漏水，實現變電站平面屋頂漏水的在線監(jiān)測。
【專利說明】基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法，屬于電力【技術領域】。

【背景技術】
[0002]造成房屋屋頂滲漏的原因很多，但從大的方面來說可以分為客觀因素和主觀因素?？陀^因素:包括氣溫變化、材料干縮、結構變形、某些液、氣體的侵蝕以及其他外力作用。
[0003]氣溫變化:目前大多數房屋的材料由于溫度的變化產生熱脹冷縮，當氣溫變化時建筑物的構件會同樣產生伸縮。當某些受約束的構件伸縮所產生的內應力超過構件本身所能承受的能力時，便會裂開、漏水。建筑物表面溫度，夏季在太陽直曬下可高達50°C以上，而冬季最低時也會有0°C左右，溫差達50°C。一般3.3m開間的鋼筋混凝土墻，在此溫差情況下，伸縮可達2_，開間越大，伸縮越厲害。
[0004]材料干縮:許多材料都會產生干縮現象。例如普通混凝土澆灌后28d，干縮引起的變形為0.05mm/m,三個月為0.1 mm/m,一年為0.2mm/m。對于尺寸較大的整體燒灌混凝土來說，所產生的干縮就相當可觀了，處理不當往往導致干裂，而且這種干裂常發(fā)生在若干年之后。
[0005]結構變形:建筑物在強風和地震力的作用下，高低層建筑物的連接部位，產生不均勻沉降，變形達到一定限度便可能將材料拉裂，遇水當然滲漏了。
[0006]主觀因素:防水設計不合理、防水質量差等。
[0007]防水設計不合理:設計人員缺乏防水知識，沒有根據不同的建筑標準，使用功能，氣候條件等采取不同的防水措施和選擇不同的防水材料。對新型防水材料不了解，近十幾年，各種防水材料發(fā)展很快，出現了許多新型防水卷材、防水涂料等。有些設計人員信息不靈，不知道更不了解新型防水材料及其性能，由于未掌握其性能，使用不當，也會引起建筑物滲漏。
[0008]防水質量差:有些生產防水材料的原材料本身質量就沒有保證。某些高分子防水材料所用的化工原料，性能也不穩(wěn)定，不同批號的原料所生產的防水材料，質量相差很大。某些小廠生產技術不過關，設備簡陋，缺乏技術人員和管理人員，生產工藝不規(guī)范，沒有可靠的質量保證體系。而且有些廠家受利益驅使，偷工減料，再加上市場管理混亂，廠家以次充好，欺騙用戶。
[0009]對于變電所內的建筑(如開關室等)因建造年份長屋頂(平頂)老化，強降雨時，排水來不及，會出現屋頂積水滲漏到屋內，已造成屋內設備停運或故障發(fā)生，因此為了及時發(fā)現漏水現象，減小事故發(fā)生本發(fā)明提出一種平面屋頂雨水滲漏在線檢測系統(tǒng)。


【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術問題是，如何利用平頂房屋鋼筋與單電容極板構成的電容器，采用電容感應原理，實現平頂樓房漏水的在線監(jiān)測，以保證變電站設備健康安全運行。
[0011]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括電容傳感器漏水檢測儀、集中監(jiān)測裝置、云服務中心；所述電容傳感器漏水檢測儀安裝變電站房屋頂上，電容傳感器漏水檢測儀與集中監(jiān)測裝置之間采用有線或無線傳輸數據；集中監(jiān)測裝置與云服務中心通過有線或無線方式傳遞數據信息，云服務中心接收來自集中采集裝置房屋漏水數據，對接收的數據進行分析、存儲、統(tǒng)計，畫出房屋漏水分布曲線，形成各類統(tǒng)計報表。
[0012]上述電容傳感器漏水檢測儀包括電容極板、信號預處理電路、微處理器、地址電路、顯示電路、按鍵電路、存儲電路、時鐘電路、電源電路、通信接口電路；電容極板的輸出端與信號預處理電路的輸入端連接；信號預處理電路的輸出端與微處理器連接；顯示電路的輸入端與微處理器的I/o 口連接；按鍵電路輸出端與微處理器的I/O 口連接；存儲電路和時鐘電路分別與微處理器對應口連接；電源電路的輸出端與微處理器電源端連接；通信接口電路輸入端與微處理器的通信口連接。
[0013]上述電容極板為單電容極板，包括薄金屬板、橡膠板、連接導線；連接導線一端與簿銅箔連接，另一端與信號預處理電路的輸入端連接；薄金屬澆筑在橡膠板內部；測量時將單電容極板放置在房屋頂上，單電容極板與房屋鋪設的鋼筋條構成電容器；防水層就是單電容器極板間的電介質。
[0014]上述薄金屬板材料是薄鋁板或薄銅板。
[0015]上述集中監(jiān)測裝置包括下位機通信接口電路、集中采集微處理器、上位機通信接口電路、地址電路、集中顯示電路；下位機通信接口電路輸入端與基于電容傳感器的漏水檢測儀通過有線或無線連接；下位機通信接口電路輸出端與集中采集微處理器連接；上位機通信接口電路輸入端與集中采集微處理器連接；上位機通信接口電路輸出端與云服務中心通過有線或無線連接；地址電路輸出端與集中采集微處理器I/o 口連接；集中顯示電路的輸入端與集中采集微處理器I/o 口連接。
[0016]一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測方法，利用上述的系統(tǒng)，包括如下步驟:
(1)、將電容極板均勻布置在屋頂平面上，就均勻劃地將屋頂平面分為若干檢測單元；
(2)、由電容傳感器漏水檢測儀采集存儲每個單元的電容極板檢測的數據，當屋頂發(fā)生漏水時雨水就會滲入到電容極板和鋼筋板夾層中，使電容量增加，深水不同電容量變化的也不同，根據電容量的變化來判斷房屋頂面是否漏水及漏水；
(3)、根據電容極板檢測的漏水數據繪制出屋頂平面漏水情況數據分布圖；(4)、根據屋頂平面漏水情況數據分布圖獲得整個屋面的滲漏分布情況，
從而最終判斷出漏水的位置、大小。
[0017]本發(fā)明所達到的有益效果:
系統(tǒng)采用電容傳感器，單電容極板與房屋鋪設的鋼筋條構成電容器，防水層就是電容器極板間的電介質，若防水層發(fā)生滲漏，水的浸入將會引起防水層介電常數變大，極板問輸出電容值也將變大，這樣根據電容量的變化就可判斷房屋是否漏水，實現變電站平面屋頂漏水的在線監(jiān)測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖。
[0019]圖2為電容傳感器漏水檢測儀的結構圖。
[0020]圖3為集中監(jiān)測裝置的結構圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022]如圖1所示，一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括電容傳感器漏水檢測儀、集中監(jiān)測裝置、云服務中心；所述電容傳感器漏水檢測儀安裝變電站房屋頂上，電容傳感器漏水檢測儀與集中監(jiān)測裝置之間采用有線或無線傳輸數據；集中監(jiān)測裝置與云服務中心通過有線或無線方式傳遞數據信息，云服務中心接收來自集中采集裝置房屋漏水數據，對接收的數據進行分析、存儲、統(tǒng)計，畫出房屋漏水分布曲線，形成各類統(tǒng)計報表。
[0023]如圖2所示，上述電容傳感器漏水檢測儀包括電容極板、信號預處理電路、微處理器、地址電路、顯示電路、按鍵電路、存儲電路、時鐘電路、電源電路、通信接口電路；電容極板的輸出端與信號預處理電路的輸入端連接；信號預處理電路的輸出端與微處理器連接；顯示電路的輸入端與微處理器的I/o 口連接；按鍵電路輸出端與微處理器的I/O 口連接；存儲電路和時鐘電路分別與微處理器對應口連接；電源電路的輸出端與微處理器電源端連接；通信接口電路輸入端與微處理器的通信口連接。
[0024]上述電容極板為單電容極板，包括薄金屬板、橡膠板、連接導線；連接導線一端與簿銅箔連接，另一端與信號預處理電路的輸入端連接；薄金屬澆筑在橡膠板內部；測量時將單電容極板放置在房屋頂上，單電容極板與房屋鋪設的鋼筋條構成電容器；防水層就是單電容器極板間的電介質。若防水層發(fā)生滲漏，水的浸入將會引起防水層介電常數變大，極板問輸出電容值也將變大。
[0025]上述薄金屬板材料是薄鋁板或薄銅板。
[0026]如圖3所示，上述集中監(jiān)測裝置包括下位機通信接口電路、集中采集微處理器、上位機通信接口電路、地址電路、集中顯示電路；下位機通信接口電路輸入端與基于電容傳感器的漏水檢測儀通過有線或無線連接；下位機通信接口電路輸出端與集中采集微處理器連接；上位機通信接口電路輸入端與集中采集微處理器連接；上位機通信接口電路輸出端與云服務中心通過有線或無線連接；地址電路輸出端與集中采集微處理器I/o 口連接；集中顯示電路的輸入端與集中采集微處理器I/o 口連接。
[0027]一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測方法，利用上述的系統(tǒng)，包括如下步驟:
(1)、將電容極板均勻布置在屋頂平面上，就均勻劃地將屋頂平面分為若干檢測單元；
(2)、由電容傳感器漏水檢測儀采集存儲每個單元的電容極板檢測的數據，當屋頂發(fā)生漏水時雨水就會滲入到電容極板和鋼筋板夾層中，使電容量增加，深水不同電容量變化的也不同，根據電容量的變化來判斷房屋頂面是否漏水及漏水；
(3)、根據電容極板檢測的漏水數據繪制出屋頂平面漏水情況數據分布圖；(4)、根據屋頂平面漏水情況數據分布圖獲得整個屋面的滲漏分布情況， 從而最終判斷出漏水的位置、大小。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括電容傳感器漏水檢測儀、集中監(jiān)測裝置、云服務中心；所述電容傳感器漏水檢測儀安裝變電站房屋頂上，電容傳感器漏水檢測儀與集中監(jiān)測裝置之間采用有線或無線傳輸數據；集中監(jiān)測裝置與云服務中心通過有線或無線方式傳遞數據信息，云服務中心接收來自集中采集裝置房屋漏水數據，對接收的數據進行分析、存儲、統(tǒng)計，畫出房屋漏水分布曲線，形成各類統(tǒng)計報表。
2.根據權利要求1所述的基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述電容傳感器漏水檢測儀包括電容極板、信號預處理電路、微處理器、地址電路、顯示電路、按鍵電路、存儲電路、時鐘電路、電源電路、通信接口電路；電容極板的輸出端與信號預處理電路的輸入端連接；信號預處理電路的輸出端與微處理器連接；顯示電路的輸入端與微處理器的I/O 口連接；按鍵電路輸出端與微處理器的I/O 口連接；存儲電路和時鐘電路分別與微處理器對應口連接；電源電路的輸出端與微處理器電源端連接；通信接口電路輸入端與微處理器的通信口連接。
3.根據權利要求2所述的基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述電容極板為單電容極板，包括薄金屬板、橡膠板、連接導線；連接導線一端與簿銅箔連接，另一端與信號預處理電路的輸入端連接；薄金屬澆筑在橡膠板內部；測量時將單電容極板放置在房屋頂上，單電容極板與房屋鋪設的鋼筋條構成電容器；防水層就是單電容器極板間的電介質。
4.根據權利要求3所述的基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述薄金屬板材料是薄鋁板或薄銅板。
5.根據權利要求1所述的基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述集中監(jiān)測裝置包括下位機通信接口電路、集中采集微處理器、上位機通信接口電路、地址電路、集中顯示電路；下位機通信接口電路輸入端與基于電容傳感器的漏水檢測儀通過有線或無線連接；下位機通信接口電路輸出端與集中采集微處理器連接；上位機通信接口電路輸入端與集中采集微處理器連接；上位機通信接口電路輸出端與云服務中心通過有線或無線連接；地址電路輸出端與集中采集微處理器I/O 口連接；集中顯示電路的輸入端與集中采集微處理器I/O 口連接。
6.一種基于電容感應式變電站房屋漏水在線監(jiān)測方法，其特征在于利用權利要求1-5所述的系統(tǒng)，包括如下步驟: (1)、將電容極板均勻布置在屋頂平面上，就均勻劃地將屋頂平面分為若干檢測單元； (2)、由電容傳感器漏水檢測儀采集存儲每個單元的電容極板檢測的數據，當屋頂發(fā)生漏水時雨水就會滲入到電容極板和鋼筋板夾層中，使電容量增加，深水不同電容量變化的也不同，根據電容量的變化來判斷房屋頂面是否漏水及漏水； (3)、根據電容極板檢測的漏水數據繪制出屋頂平面漏水情況數據分布圖；(4)、根據屋頂平面漏水情況數據分布圖獲得整個屋面的滲漏分布情況， 從而最終判斷出漏水的位置、大小。
【文檔編號】G01M3/16GK104502034SQ201410837203
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權日:2014年12月29日
【發(fā)明者】張金波, 陳彬, 王恒, 張博 申請人:河海大學常州校區(qū)